package mine.personal.demo.pratice.algorithm.divergesearch;

/**
 * @author 李鸿麟
 */
public class Solution {
    /**
     * leetcode：简单二分查找
     *
     * @param nums   查找数组
     * @param target 查找目标
     * @return int
     * @author 李鸿麟
     * @since 2025/3/16
     */
    public int search(int[] nums, int target) {
        int left = 0, right = nums.length - 1;
        while (left <= right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else if (nums[mid] > target) {
                right = mid - 1;
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }

    /**
     * leetcode:在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
     * 这个题在二分查找这个专题里还是非常难的， 所以专门讲细一点
     *
     * @param nums   查找数组
     * @param target 查找目标
     * @return int[]
     * @author 李鸿麟
     * @since 2025/3/16
     */
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        // 特殊情况
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return new int[]{-1, -1};
        }

        // 1.查找左端点
        int left = 0, right1 = nums.length - 1;
        // 循环条件的判断 为什么没有"="
        // 可以分类讨论 但是这里就不讨论了 我们论证一下即可
        // 搞清楚循环的条件前 一定得搞清楚left和right指针怎么移动 left的由于得确定区间的左端点 所以不能带等号 否则mid在左端点 left+1就会越过左端点
        // 对于right而言 如果right正好移动到了区间的左端点的位置(最终的左端点是left的值) 就不能让right移动 而是得让left不断向右移 所以right只能=mid
        // 搞清楚left/right如何移动后 对于循环的"="判断也就可以自己推理了
        // 如果带了等号 那么假如right此时就在区间左端点上 left经过最终移动一定会移动到right的位置 如果循环条件带了等号 那不就卡住了么！
        while (left < right1) {
            int mid = left + (right1 - left) / 2;
            if (nums[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else if (nums[mid] >= target) {
                right1 = mid;
            }
        }


        // 2.查找右端点
        int left1 = 0, right = nums.length - 1;
        while (left1 < right) {
            int mid = left1 + (right - left1 + 1) / 2;
            if (nums[mid] <= target) {
                left1 = mid;
            } else if (nums[mid] > target) {
                right = mid - 1;
            }
        }

        // 3.最后检查
        if (nums[left] != target) {
            return new int[]{-1, -1};
        }

        return new int[]{left, right};
    }

    /**
     * leetcode: x的平方根
     * @param x x
     * @return int
     * @author 李鸿麟
     * @since 2025/3/18     */
    public int mySqrt(int x) {
        if (x < 1) {
            return 0;
        }
        long left = 1, right = x;
        while (left < right) {
            long mid = left + (right - left + 1) / 2;
            if (mid * mid <= x) {
                left = mid;
            } else if (mid * mid > x) {
                right = mid - 1;
            }
        }

        return (int) left;
    }

    /**
     * leetcode: 找到target的插入位置
     * @param nums 目标数组
     * @param target 插入的数
     * @return int
     * @author 李鸿麟
     * @since 2025/3/18     */
    public int searchInsert(int[] nums, int target) {
        int left = 0, right = nums.length - 1;
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid;
            }
        }
        // 如果left在队尾,那么得插入在最后
        if(nums[left] < target){
            return left + 1;
        }
        return left;
    }

    /**
     * leetcode:找到山峰数组的峰值索引
     * @param arr 山峰数组
     * @return int
     * @author 李鸿麟
     * @since 2025/3/19 */
    public int peakIndexInMountainArray(int[] arr) {
        int left = 1, right = arr.length-2;
        while(left < right){
            int mid = left + (right - left + 1) / 2;
            if (arr[mid] > arr[mid - 1]) {
                left = mid;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }
        return left;
    }

    /**
     * leetcode：寻找峰值
     * @param nums 目标数组
     * @return int
     * @author 李鸿麟
     * @since 2025/3/21     */
    public int findPeakElement(int[] nums) {
        int left = 0, right = nums.length - 1;
        while(left < right){
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] > nums[mid + 1]) {
                right = mid;
            } else if (nums[mid] < nums[mid + 1]) {
                left = mid + 1;
            }
        }
        return left;
    }

    /**
     * leetcode:寻找旋转排序数组中的最小值
     * @param nums 经过旋转排序后的数组
     * @return int
     * @author 李鸿麟
     * @since 2025/3/22     */
    public int findMin(int[] nums) {
        int left = 0, right = nums.length -1;
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] > nums[nums.length - 1]) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid;
            }
        }
        return nums[left];
    }

    /**
     * 剑指 Offer 53 - II. 0～n-1 中缺失的数字
     * @param nums 目标数组
     * @return int
     * @author 李鸿麟
     * @since 2025/3/23     */
    public int missingNumber(int[] nums) {
        int left = 0, right = nums.length;
        while(left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] == mid) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid;
            }
        }
        if (left == nums.length - 1) {
            return left + 1;
        } else {
            return left;
        }

    }


}
